DE2702674B2 - Atemgasbefeuchter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Atemgasbefeuchter, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Während der Beatmung von Patienten ist in den Atemwegen die notwendige feuchte und warme Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Dazu wird die Einatemluft aufgefeuchtet und erwärmt.

Ein bekannter Atemgasbefeuchter besteht aus einem Luftbefeuchter in einem Gehäuse mit einem darüber angeordneten Vorrat an dem zu verdampfenden Wasser und einer Durchführung für das anzufeuchtende Atemgas durch eine Verdampfungskammer des Luftbefeuchters. Dabei ist die Verdampfungskammer über eine öffnung mit dem Wasservorrat verbunden. Die öffnung wird durch ein Schwimmerventil immer derart geöffnet, daß der Wasserstand in der Verdampfungskammer einen Grenzwert nicht über- bzw. unterschreitet. Mittels einer Heizspirale wird das Wasser und dabei auch das Atemgas in der Verdampfungskammer aufgeheizt. Das Atemgas feuchtet dabei auf. Es bleibt mit der relativen Feuchtigkeit aber noch unterhalb der Sättigung. Die Feuchtigkeit liegt vorzugsweise im Bereich von 80 bis 90% relativer Feuchtigkeit.

Das auf diesen Wert aufgefeuchtete Atemgas wird dann über eine Auslaßleitung zum Patienten geleitet. Die Auslaßleitung ist mit einer Heizung versehen, die über einen kurz vor dem Mundstück für den Patienten angeordneten Endtemperaturfühler gesteuert wird. Mit der Heizung in der Auslaßleitung wird die Temperatur des durchströmenden Atomgases derart beeinflußt, daß es an der Ausgabe zum Patienten eine mittels des Endtemperaturfühlers wählbare niedrigere Temperatur und damit eine entsprechend höhere relative Feuchtigkeit besitzt.

Nachteilig ist die komplizierte Regelung, die notwendig ist, um in der Verdampfungskammer eine relative Feuchtigkeit unterhalb der Sättigung, vorzugsweise in dem Bereich zwischen 80 bis 90% relativer Feuchtigkeit, sicherzustellen. Die Heizung in der Auslaßleitung, der Zuführungsleitung zum Patienten, macht diese Leitung schwerfällig und schlecht hantierbar. Sie sollte jedoch eigentlich einfach und elastisch sein. Schwierigkeiten gibt es auch beim Desinfizieren der Anschlußleitung zum Patienten (DE-OS 23 45 677).

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zum Eefeuchten des Atmungsgases, bei der in den Befeuchtungsraum der Beatmungsgasführung eine elektrisch beheizte Siedepatrone hineinragt Sie ist von einer gelochten

ίο Wasserführungshülse derart umgeben, daß zwischen beiden ein Ringraum besteht Das Wasser wird dem Ringraum dosiert zugeführt und an der auf Siedetemperatur aufgeheizten Siedepatrone spontan verdampft Der Dampf tritt durch Löcher in der Wasserführungs hülse in das Beatmungsgas ein, das durch den Dampf und bei der Umströmung der Wasserführungshülse erhitzt wird. Damit wird in der weiteren Führung des Beatmungsgases zum Patienten auch bei der im Atemschlauch erfolgenden Abkühlung eine Kondensa tion weitgehend vermieden. Die hohe Temperatur der Siedepatrone verhindert eine bakterielle Kontamination des Atemgases. Der hohe Wärmeinhalt der Verdampfungseinrichtung aus der Siedepatrone und der Wasserführungshülse machen eine kurzfristige Rege-

2^r> lung der Beatmungsgastemperatur schwierig. Die am Ausgang der Vorrichtung herrschende Überhitzung des Beatmungsgases ist nicht genau definiert und müßte bis zum Patienten durch geeignete Abstimmung der Schlauchdaten abgestimmt werden (P 25 16 496.9).

Aufgabe der Erfindung ist ein Atemgasbefeuchter, der eine exakte, kurzzeitige Regelung der Atemgastemperatur erlaubt und bei der Einatmung eine gewünschte Feuchtigkeit im Atemgas sicherstellt. Er soll in seinen Abmessungen klein sein und damit auch ein kleines

r> kompressibles Gasvolumen besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wasser in dem Verdampfer auf Siedetemperatur gehalten wird und ein Überhitzer noch innerhalb des Gehäuses in dem starren Teil der Atemgasabführleitung

4» angeordnet ist.

Die mit dieser Lösung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es mit dem siedenden Wasser möglich ist, das Volumen klein zu halten. Es muß praktisch nur die zu verdampfende Wassermenge zugeführt werden. Der Wasserdampf tritt direkt in den Dampfraum ein und vermischt sich dort mit dem durchgeleiteten Atemgas. Die Erwärmung des Atemgases erfolgt über die Dampfphase. Eine störende, zusätzliche Wärmekapazität, möglicherweise aus einer Verdampferpatrone, wirkt sich wegen der konstanten Siedetemperatur des Wassers nicht aus. Mit dem kleinen Verdampfervolumen bleibt das kompressible Volumen klein. Die Temperatursteuerung ist entsprechend kurzzeitig möglich. Mit der Überhitzung des Atemgases, die in Abhängigkeit von der Temperatur vor dem Mund des Patienten gesteuert wird, wird in zuverlässiger Weise in der Atemgaszuführleitung eine Kondensation verhindert. Es ist darüber hinaus sichergestellt daß die Atemgastemperatur für den Patienten genau der eingestellten, also gewünschten Höhe entspricht. Sie bleibt unabhängig von der Umgebungstemperatur.

In Ausbildung der Erfindung ist ein in dem Stromkreis zur Heizpatrone eingeschalteter Heiztemperaturfühler noch innerhalb des Gehäuses in dem starren Teil der

b5 Atemgasabführleitung angeordnet. Mit dieser Lösung ist es in einfacher Weise möglich, die Atemgastemperatur an dieser Stelle konstant zu halten (vorzugsweise 35°C) und sie damit von der Außen- und Zuleitungstem-

peratur bei gleichzeitiger Sättigung des Atemgases mit Wasserdampf unabhängig zu machen.

Mit der weiteren Ausbildung der Erfindung, nach der der Überhitzer in Strömungsrichtung des Atemgases vor und der Endtemperaturfühler hinter dem Patientenschlauch in der Atemgasabführleitung angeordnet ist, bleibt der Patientenschlauch völlig frei von zusätzlichen Heizelementen. Er kann daher in üblicher Weise !eicht und flexibel ausgeführt werdea Der Ein- und Ausbau zu Desinfektionszwecken wird nicht durch Einbauelemente gestört Es sollte auch erwähnt werden, daß es bei Störungen in der Heizung nicht zu einer Berührung des Patienten mit der Heizspannung kommen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittzeichnung durch den Befeuchter in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Schnittzeichnung in Draufsicht.
Das zu verdampfende Wasser läuft aus dem Sterilwasservorrat I über die Verbindungsleitung 2 in die Schwimmerkammer 3 hinein und tritt über die Bohrung 4 in den Verdampfer 5 über. Die Druckausgleichsleitung 6 verbindet den Dampfraum 7 mit dem Leerraum oberhalb des Schwimmkörpers 8. Sie verhindert in den beiden Räumen verschiedene Gasdrücke, die die Wasserstandsregelung beeinflussen könnten. In dem Verdampfer 5 mit einem Fassungsvermögen von ca. 20 ml ist die elektrische Heizpatrone 9 eingebaut. Durch Zuführung von elektrischer Energie w an die Heizpatrone 9 wird das Wasser auf der Siedetemperatur gehalten. Der entstandene Wasserdampf tritt direkt in den Dampfraum 7 ein.

Das Atemgas wird durch die Atemgaszuführleitung 10 in den Dampfraum 7 eingeleitet und durch die Atemgasabführleitung 11 wieder abgeleitet Durch Mischung mit dem Wasserdampf wird das Atemgas auf vorzugsweise 35⁰C erwärmt und auf 100% rel. Feuchte aufgefeuchtet Der Heiztemperaturfühler 12 überwacht die Austrittstemperatur aus dem Dampfraum 7 und steuert über den Regler 13 die Energiezufuhr zu der Heizpatrone 9.

Aus dem Dampfraum 7 tritt das erwärmte und mit Wasserdampf gesättigte Atemgas über die Atemgasabführleitung 11 in den Oberhitzer 14 ein. Hier wird das Atemgas durch das Heizelement 15 auf eine höhere Temperatur aufgeheizt. Die rel. Feuchte des Atemgases sinkt dabei auf Werte < 100% ab. Die Temperaturerhöhung im Überhitzer 14 ist abhängig von der Wärmeabfuhr in dem Patientenschlauch 16. In diese Wärmeabfuhr gehen u.a. die Schlauchgeometrie, das Schlauchmaterial, der Atemgasflow und die Raumtemperatur ein. An der Tülle 17 tritt das überhitzte Atemgas aus dem Überhitzer 14 aus und wird in den Patientenschlauch 16 eingeleitet. Auf dem Weg zum Patienten kühlt es sich wieder auf die ursprüngliche Temperatur in der Atemgasabführleitung 11 ab (vorzugsweise 35° C), wobei dann wieder 100% rel. Feuchte erreicht werden. Der Endtemperaturfühler 18 mißt die Patientenanschlußtemperatur und steuert über den Regler 19 die Energiezufuhr zum Heizelement 15 im Überhitzer 14 und stellt damit die gewünschte Atemgastemperatur und rel. Feuchte sicher.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Atemgasbefeuchter mit einem in dem Gehäuse angeordneten, durch eine Heizpatrone betriebenen Verdampfer zum Verdampfen des zugeführten Wassers und Führung des aufzufeuchtenden Atemgases durch den Dampfraum und die Atemgasabführleitung zum Patienten nach einer durch einen kurz vor dem Patienten in der Atemgasabführleitung angeordneten Endtemperaturfühler gesteuerten Überhitzung, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser in dem Verdampfer (5) auf Siedetemperatur gehalten wird und ein Überhitzer (14) noch innerhalb des Gehäuses in dem starren Teil der Atemgasabführleitung (11) angeordnet ist

2. Atemgasbefeuchter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Stromkreis zur Heizpatrone (9) eingeschalteter Heiztemperaturfühler (12) noch innerhalb des Gehäuses in dem starren Teil der Atemgasabführleitung (U) angeordnet ist

3. Atemgasbefeuchter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhitzer (14) in Strömungsrichtung des Atemgases vor und der Endtemperaturfühler (18) hinter dem Patientenschlauch (16) in der Atemgasabführleitung (U) angeordnet ist